方向控制中的动态比例值-P

01卓达提出的问题，我有一个想问的问题。

对于转向器的转向控制，需要动态P以在高速下获得平稳的控制效果（即，偏差越小，P越小，偏差越大，P越大）。

但是对于电动机的速度控制而言，在任何期望的速度下，P参数都不需要是动态的即可获得良好的结果。

理论上如何解释？是因为电机的惯量比较大吗？ ▲汽车模型以不同速度行驶时发生的振荡02理论分析对于电动机速度控制，如果使用电流串联励磁闭环控制（因此建模和分析相对简单），则电动机速度的加速度与转子转矩，并且转子转矩与转子电流成正比。

因此，如果使用比例控制来控制速度环控制速率，则整个系统就是典型的二阶控制系统。

当电动机具有阻尼负载（即，转矩与速度成比例）时，系统可以稳定，并且稳定性与速度无关。

这是因为整个系统的反馈控制比例控制增益与速度无关。

当汽车模型在赛道上行驶和控制时，转向器的输出与汽车模型前轮的转向角成比例。

相对于汽车模型的位移积分的前轮旋转角度形成汽车模型与轨道线中心之间的偏移量：并且位移是汽车模型速度的积分：将方程式（2）代入（1）可以得到：分析（3）表明，相对于转向器的输出角对车辆模型偏移的影响是一个积分关系，其中积分项系数包括在内，而该项与速度成正比。

如果比例负反馈也用于控制汽车模型的偏移，则反馈比例系数与汽车模型的运行速度成比例。

这与以前的电机控制不同。

下图显示了当汽车模型的行驶速度恒定时，汽车模型的偏移量与转向器输出角度之间的关系。

▲在恒定速度下，汽车模型的偏移量与转向器输出角度之间的关系要考虑汽车模型的惯性和转向器执行过程的延迟。

当汽车模型的方向控制比超过一定限制时，方向控制将变得不稳定。

由此可知，当成比例地控制车辆模型方向时，需要根据车速来调整比例系数。

▲转弯过程中汽车模型的动力学特性03仿真实验由于转向器输出角的旋转速度是有限的，并且大约是恒速旋转，因此这是一个非线性的环节。

为了简化分析，下面将把转向器简化为纯延迟连杆。

例如，延迟为100ms。

再次将此延迟链接添加到上述仿真系统中，您会发现，随着比例控制的增加，系统的单位阶跃响应将变得不稳定。

▲具有纯延迟链接的一阶积分链接的比例控制从上述仿真可以看出，过多的比例增益会使系统变得越来越不稳定。

根据第02节的描述，汽车模型的方向控制的比例系数与汽车的速度成比例，因此，当汽车速度增加时，汽车模型的运行将变得不稳定。

04求解方向不稳定吗？解决汽车模型方向控制不稳定性的方法：动态调整控制参数，例如当车速增加时，需要适当减小P的大小以抑制振荡的发生。

当在直线轨道上行驶时，此方法更有效，但是在弯道中，汽车模型的轨迹与轨道的中心线会有较大的偏差。

通过增加轨道检测的向前距离，即，使汽车模型相对于轨道的偏离位置尽可能地向前移动，从而可以抵消由于执行转向装置而引起的时间延迟。

使用摄像机可以有效地增加轨道前方的检测距离。

使用机器学习方法来预测轨迹。

由于跟踪元素的组合是有限的，因此需要提前宣布。

可以通过机器学习将轨迹偏差控制信息存储在人工神经网络中，以提高控制的准确性。

例如